На Vulcan для достижения таких мощностей пришлось определить широкоугольные дифракционные решётки, что позволило получать значения импульса до 500 джоулей на временном отрезке до 500 фемтосекунд. Международной группе исследователей в первый раз удалось достигнуть нагрева вещества до 10 миллионов градусов. Эксперимент был проведён на одном из самых мощных в мире лазеров - британском Vulcan.
Согласно отчёту, опубликованному в журнале New Journal of Physics, в ходе серии опытов на Vulcan были достигнуты мощности излучения в 0,32-0,73 петаватта (один петаватт - тысяча триллионов). Воздействие лазером на "сердечник" длилось в течение одной пикосекунды (одной триллионной доли секунды) и было сосредоточено в луче диаметром в одну десятую человеческого волоса.
Таким образом, интенсивность излучения - одна из ключевых инструментальных характеристик лазера - составила примерно 4 х 1020 ватт на см2. Эта "удельная мощность" несколько меньше, чем полученная на американском HERCULES в феврале нынешнего года.
Тем не менее длительности импульса (времени воздействия лазером), достаточной для нагрева вещества до до того высокой температуры, раньше добиться не удавалось.
Вообще говоря, в мире всего немного петаваттных лазеров - кроме уже упомянутых, это установка в американской Ливерморской лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory), LOA во Франции, Jena в Германии и аппарат в исследовательском центре фотоники (Advanced Photonics Research Center) в Японии. Напомним, что петаватт - это приблизительно в 100 раз больше суммарной мощности всех земных электростанций.
Характеристики установки Vulcan позволяют проводить замеры здоровый точности. В частности, в ходе последнего опыта было достигнуто "временное разрешение" в 17 пикосекунд и "пространственное разрешение" в 30 микрометров. Так вот, задача до недавнего времени состояла в том, что малая длительность импульса вкупе с крошечной областью воздействия луча не позволяли исследователям фиксировать результаты таких опытов.
Действительно, если данные не возможно измерить количественно, то пользы от опыта - никакой.
Hiper будет крайне масштабным проектом, так что нам надобно засвидетельствовать правильность понимания его потенциальных возможностей", - говорит исследователь. Напомним, что термоядерная энергия на нынешний день рассматривается как одна из "панацей" в условиях роста населения Земли, с одной стороны, и истощения природных ресурсов - с другой. Топливом для ядерного синтеза являются дейтерий и тритий - два изотопа водорода, которые теоретически возможно "добывать" в Мировом океане.
Термоядерная реакция естественным образом происходит в недрах Солнца, но в условиях низкого земного давления для её осуществления потребуются температуры как раз порядка 100 миллионов градусов.
Но, возможно, лазеры "обгонят" ускоритель: учёные ожидают получить "лучевую" термоядерную энергию уже к 2012 году.